Thiết kế phân xưởng sản xuất sàn rỗng, sàn đặc, tường BTCT (thuyết minh+bản vẽ)

Thiết kế phân xưởng sản xuất sàn rỗng, sàn đặc, tường BTCT: Giới thiệu chung về sản phẩm Luận chứng kinh tế kỹ thuật về địa điểm đặt công nghệ sản suất Tính toán cân bằng vật chất Tính toán cấp phối bê tông Phân xưởng tạo hình sản xuất Tính toán các thiết bị sản xuất Bản vẽ sản xuất

Thiết kế tốt nghiệp nhà máy bêtông

Những năm 30 - 40 của thế kỷ 19, công nghiệp sản xuất ximăng poóclăng ra

đời tạo ra một chuyển biến cơ bản trong xây dựng Nhng cho đến những năm

dựng và từ đó chỉ một thời gian tơng đối ngắn, loại vật liệu có nhiều tính u việt này

đã đợc phát triển nhanh chóng và chiếm địa vị quan trọng trong các loại vật liệu xây dựng.Trong quá trình sử dụng, cùng với sự phát minh ra nhiều loại bêtông và Bêtông cốt thép mới, ngời ta càng hoàn thiện phơng pháp tính toán kết cấu, càng phát huy đợc tính năng u việt và hiệu quả sử dụng của chúng, do đó càng mở rộng phạm vi sử dụng của loại vật liệu này Đồng thời với việc sử dụng bêtông và Bêtông cốt thép toàn khối, đổ tại chỗ, không bao lâu sau khi xuất hiện bêtông cốt thép , cấu kiện bêtông đúc sẵn ra đời Vào những năm đầu của nửa cuối thế kỷ XIX ngời ta

đã đúc những chiếc cột đèn đầu tiên bằng bêtông với lõi gỗ và những tà vẹt đờng sắt bằng bêtông cốt thép xuất hiện lần đầu vào những năm 1877 Những năm cuối thế kỷ XIX, việc sử dụng những cấu kiện bêtông cốt thép đúc sẵn có kết cấu đơn giản nh cột, tấm tờng bao che, khung cửa sổ, cầu thang đã tơng đối phổ biến Những năm đầu của thế kỷ 20, kết cấu bêtông cốt thép đúc sẵn đợc sử dụng dới dạng những kết cấu chịu lực nh sàn gác, tấm lát vỉa hè, dầm và tấm lát mặt cầu nhịp

bé, ống dẫn nớc có đờng kính không lớn Những sản phẩm này thờng đợc chế tạo bằng phơng pháp thủ công với những mẻ trộn bêtông nhỏ bằng tay hoặc những máy trộn loại bé do đó sản xuất cấu kiện đúc sẵn bằng bêtông cốt thép còn bị hạn chế

công đợc thay thế bằng phơng pháp cơ giới và việc nghiên cứu thành công dây chuyền công nghệ sản xuất các cấu kiện bêtông cốt thép đợc áp dụng tạo đièu kiện

ra đời những nhà máy sản xuất các cấu kiện bêtông cốt thép đúc sẵn cũng trong

m-ời năm này nhiều loại máy trộn xuất hiện, đồng thm-ời nhiều phơng thức đầm chặt bêtông bằng cơ giới nh chấn động, cán, cán rung, li tâm hút chân không đợc sử

dụng phổ biến, các phơng pháp dỡng hộ nhiệt, sử dụng các phụ gia rắn nhanh, ximăng rắn nhanh cho phép rút ngắn đáng kể quá trình sản xuất.

Trong những năm gần đây, những thành tựu nghiên cứu về lý luận cũng nh về phơng pháp tính toán bêtông cốt thép trên thế giới càng thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất cấu kiện bêtông cốt thép phát triển và đặc biệt là thành công của việc nghiên cứu bêtông ứng suất trớc đợc áp dụng vào sản xuất cấu kiện là một thành tựu có ý nghĩa to lớn Nó cho phép tận dụng bêtông số hiệu cao, cốt thép c-ờng độ cao, tiết kiệm đợc bêtông và cốt thép, nhờ đó có thể thu nhỏ kích thớc cấu kiện, giảm nhẹ khối lợng, nâng cao năng lực chịu tải và khả năng chống nứt của cấu kiện bêtông cốt thép

Ngày nay ở những nớc phát triển, cùng với việc công nghiệp hoá ngành xây dựng, cơ giới hoá thi công với phơng pháp thi công lắp ghép, cấu kiện bằng bêtông cốt thép và bêtông ứng suất trớc đợc sử dụng hết sức rộng rãi, đặc biệt trong ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp với các loại cấu kiện có hình dáng kích thớc và công dụng khác nhau nh cột nhà, móng nền, dầm cầu chạy, vì kèo, tấm lợp, tấm t-ờng ở nhiều nớc có những nhà máy sản xuất đồng bộ các cấu kiện cho từng loại nhà theo thiết kế định hình

Ngày nay với những trang bị kỹ thuật hiện đại có thể cơ giới hoá toàn bộ và

tự động hoá nhiều khâu của dây truyền công nghệ trong các cơ sở sản xuất cấu kiện bêtông cốt thép đúc sẵn và do đó càng đáp ứng đợc nhu cầu to lớn của xây dựng cơ bản

Bằng những kiến thức đã đợc học và tích luỹ trong trờng Đại học Xây Dựng chúng em xin đợc đa ra phơng án Thiết kế nhà máy cấu kiện bêtông đúc sẵn công

Đây cũng chính là nội dung bản báo cáo tốt nghiệp kỹ s ngành vật liệu xây dựng

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo GVC.TS.Nguyễn Thiện Ruệ cùng toàn thể các thầy, cô giáo trong bộ môn công nghệ Vật Liệu Xây Dựng đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án này Chúng em rất mong đợc sự góp ý của các thầy cô và các bạn

Phần i: giới thiệu chung

I.1 Giới thiệu về mặt bằng nhà máy

Để lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy, trớc hết ta phải tim hiểu về thị ờng tiêu thụ sản phẩm, để từ đó lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy cho phù hợp với các nguyên tắc thiết kế công nghiệp Đó là :

tr-Phải đảm bảo chi phí vận chuyển nguyên vật liệu và tiêu thụ sản phẩm là thấp nhất, đó là cơ sở để hạ giá thành sản phẩm, tạo sự cạnh tranh với các sản phẩm cùng loại

Đồng thời địa diểm xây dựng nhà máy phải không quá gần trung tâm, vì tại

đó không thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên vật liệu, giá thành đất xây dựng lớn làm tăng chi phí đầu t ban đầu dẫn đến hiệu quả kinh tế giảm Đồng thời địa

điểm nhf máy qua gần trung tâm sẽ không đảm bảo cho vệ sinh môi trờng đô thịvà gây tiếng ồn

Thị trờng tiêu thụ sản phẩm cấu kiện bêtông đúc sẵn là các khu đô thị, các trung tâm công nghiệp

Sau khi nghiên cứu và xem xét các địa điểm xây dựng, tìm hiểu nhu cầu thực

tế xây dựng của các tỉnh thành phố lân cận, cũng nh nguồn cung cấp nhiên liệu, nguyên vật liệu, hệ thống giao thông vận tải Nhận thấy địa điểm nhà máy nên đặt tại Thanh Trì - Hà Nội là hợp ly Vì vậy em đã quyết định xây dựng nhà máy tại xã Thịnh Liệt, huyện Thanh Trì, cách quốc lộ 1A 200m và cách trung tâm thành phố

Hà Nội khoảng 15 km về phía Nam Đây là vị trí hết sức thuận lợi vì nó có một số các mặt u điểm sau:

Về giao hệ thống giao thông vận tải: Huyện Thanh Trì là một huyện ngoại thành nằm ngang cửa ngõ phía nam TP Hà Nội Nằm trên tuyến đờng giao thông

đặc biệt quan trọng, đó là quốc lộ 1A, tuyến đờng Giải Phóng nối liền giao thông với nội thành Tại đây có hệ thống giao thông đơng sắt Bắc – Nam, nối liền trung tâm kinh tế lớn trong cả nớc và nó cũng gần Sông Hồng thuận tiện cho việc vận chuyển bằng đờng thuỷ, tạo u thế lớn về giao thông, tạo điều kiện thuận lợi phát triển kinh tế cho huyện Thanh Trì

Nguồn cung cấp vật liệu: Vì địa điểm xây dựng nhà máy nằm ở huyện Thanh Trì, phía nam thành phố Hà Nội, là nơi thuận tiện cho giao thông vận tải bằng cả 3 tuyến giao thông đờng bộ, đờng sắt và đờng thuỷ Do vậy nguồn cung cấp nguyên vật liệu từ nơi khác tới nhà máy là rất thuận tiện Các nguồn nguyên vật liệu đớc

Mặt khác do việc xây dựng nhà máy gần Hà Nội là trung tâm lớn về kinh tế

và văn hoá tạo điều kiện thuận lợi cho việc cung cấp, đào tạo, nâng cao trình độ cho

đội ngũ cán bộ, công nhân lành nghề

Về tiêu thụ sản phẩm: Thị trờng tiêu thụ sản phẩm chính của nhà máy là Hà Nội và các vùng lân cận Sản phẩm cấu kiện bêtông cốt thép dợc sản xuất vào ban ngày, hỗn hợp bêtông thơng phẩm đợc sản xuất cả ngày khi có hợp đồng của khách hàng Do thuận tiện về giao thông nên sản phẩm đợc vận chuyển dễ dàng, làm giảm chi phí vận chuyển nên tổng giá thành sản phẩm giảm Tăng sức cạnh tranh trên thị trờng

Vệ sinh môi trờng: Vì địa điểm nhà máy xây dựng cách khu dân c chinh và tuyến quốc lộ khoảng 200m, do đó hoạt động của nhà máy ở vị trí này ít ảnh hởng tới các hoạt động của sản xuất công nghiệp và sinh hoạt của dân c Để đảm bảo vệ sinh môi trờng trong và xung quanh nhà máy ta bố trí trồng nhiều loại cây xanh lạm giảm tiéng ồn

Kết luận: Việc chọn địa điểm xây dựng nhà máy tại Thanh Trì - Hà Nội là hợp lý và thuận tiện Giá thành đất không cao, làm giảm chi phí đầu t Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu, lao động và tiêu thụ sản phẩm rất thuận lợi Các yếu tố này rất phù hợp với nguyên tắc thiết kế dây chuyền công nghệ Vậy ta chọn địa

điểm xây dựng nhà máy tại xã Thanh Liệt huyện Thanh Trì thành phố Hà Nội

Đá dăm: Đá dăm đợc lấy từ Kiện Khê - Hà Nam với khoảng cách vận chuyển là 60 km, đá dăm đợc vận chuyển bằng ôtô ben, ôtô tự đổ có gắn rơ moóc

Cát vàng: Nguồn cung cấp là cát vàng sông Lô, đợc vận chuyển về từ bãi cát

đã khai thác với khoảng cách vận chuyển 20 km, cát đợc chở trên các ôtô tự đổ có gắn rơmoóc

Ximăng: Nguồn cung cấp là nhà máy Ximăng Bút Sơn - Hà Nam Ximăng

đ-ợc vận chuyển về nhà máy bằng các ôtô có gắn Stéc chuyên dụng Khoảng cách vận chuyển là 60 km

Sắt thép: Nguồn cung cấp là nhà máy gang thép Thái Nguyên sắt thép đợc vận chuyển bằng ôtô với khoảng cách vận chuyển là 80 km

I.2 các loại sản phẩm mà nhà máy sản xuất

1 Bêtông thơng phẩm.

350#, 400# Chất lợng của hỗn hợp bêtông sẽ quyết định chất lợng của sản phẩm mà

nó tạo thành vì thế để sản xuất đợc sản phẩm có chất lợng tốt ta phải chú ý đến khâu chế tạo hỗn hợp bêtông Để chế tạo đợc hỗn hợp bêtông tốt ta phải hiểu rõ về

sự hình thành và cấu tạo của hỗn hợp bêtông , các tính chất của hỗn hợp bêtông , sự

ảnh hởng của các thành phần trong hỗn hợp bêtông đến các tính chất đó Các thành phần tạo nên hỗn hợp bêtông bao gồm: cốt liệu, chất kết dính, nớc và phụ gia Các thành trong hỗn hợp bêtông đợc phối hợp theo một tỉ lệ nhất định và hợp lý, tuỳ theo các chỉ tiêu yêu cầu, đợc nhào trộn đồng đều nhng cha bắt đầu quá trình ninh kết và rắn chắc Việc xác định tỷ lệ cấp phối và yêu cầu chất lợng của hỗn hợp bêtông không những nhằm đảm bảo các tính năng kĩ thuật của bêtông ở những tuổi nhất định mà còn phải thoả mãn các yêu cầu công nghệ, liên quan đến việc xác

định thiết bị tạo hình, đổ khuôn , đầm chặt và các chế độ công tác khác Các loại hỗn hợp bêtông thơng phẩm sẽ đợc cung cấp cho thị trờng tiêu thụ vào ban đêm khi

mà thành phố cho phép các loại xe tải chuyên chở vào thành phố, vì vậy các loại hỗn hợp bêtông này sẽ đợc vận chuyển vào ban đêm và theo đơn đặt hàng Với các công trình khác nhau cần có các chỉ tiêu kĩ thuật đối với hỗn hợp bêtông khác nhau Chính vì vậy tại mỗi công trình xây dựng có những đòi hỏi khác nhau về chất lợng của hỗn hợp bêtông cả về cờng độ lẫn tính công tác

2 Panel sàn rỗng( lỗ rỗng tiết diện tròn):

Để tạo hình sản phẩm panel sàn rỗng(lỗ rỗng tiết diện tròn) sử dụng phơng pháp tổ hợp dùng lõi rung

M¸c bªt«ng

Lo¹i cèt thÐp

ThÓ tÝch

BT (m3)

KL thÐp (Kg)

Ph¬ng ph¸p CN

I.3 Yêu cầu đối với nguyên vật liệu dùng để sản xuất các sản phẩm

1- Yêu cầu đối với bêtông dùng để sản xuất panel sàn rỗng.

Bêtông để sản xuất các sản phẩm panel sàn rỗng theo phơng pháp tổ hợp bàn

tạo từ cốt liệu chất lợng tốt, cốt liệu hạt lớn nhất không quá 20mm Bêtông sử dụng

là bêtông mác 450 Yêu cầu đối với từng vật liệu thành phần để chế tạo hỗn hợp bêtông này nh sau :

Ximăng : ximăng đợc dùng là ximăng poóclăng rắn nhanh, mác 500, ximăng này ngoài các yêu cầu đã quy định nh đối với ximăng thờng còn phải thoả mãn các điều

của hồ ximăng không quá 26%

phải đợc thí nghiệm về độ ép vỡ ( EV) Chỉ tiêu này đợc xác định dựa theo tỉ lệ vỡ vụn của đá dăm chứa trong ống trụ thép dới tác dụng của tải trọng nhất định và đợc tính theo công thức sau:

Nd = 100

m

mm

1

2

1 − ì

m1 : Khối lợng mẫu bỏ vào xilanh ( g )

m2 : Khối lợng mẫu còn sót lại trên sàng ( g )

Đá dăm từ đá gốc có cờng độ cao, yêu cầu có độ ép vỡ Ev ≤ 8

Hàm lợng tạp chất sét, phù sa trong đá dăm quy định không quá 1%, hàm

Tính chất của nguyên liệu đá dăm

Đá dăm yêu cầu phải có đờng tích luỹ cấp hạt không vợt ra ngoài miềm giới hạn đợc xác định theo quy phạm Theo quy phạm hàm lợng từng cấp hạt cốt liệu lớn nằm trong phạm vi sau :

Mi-ca có cờng độ bản thân bé, ở dạng phiến mỏng, lực dính với ximăng rất yếu Mi-ca lại dễ phong hoá, nên làm giảm cờng độ và tính bền vững của bêtông , vì thế lợng mi-ca không đợc quá 0,5%

Các hợp chất lu huỳnh gây tác dụng xâm thực hoá học đối với ximăng , nên lợng của nó trong cát tính quy ra SO3 không quá 1%

Tạp chất hữu cơ là xác động vật và thực vật mục nát lẫn trong cát, làm giảm lực dính kết giữa cát và ximăng , ảnh hởng đến cờng độ, mặt khác có thể tạo nên axít hữu cơ gây tác dụng xâm thực đến ximăng làm giảm cờng độ của ximăng trên

Độ ẩm của cát là mức độ ngậm nớc của cát, đặc tính của cát là thể tích thay

Tính chất của nguyên liệu cát:

Để sản xuất các sản phẩm panel sàn đặc và tờng trong theo phơng pháp Caset nhà máy sử dụng loại hỗn hợp bêtông dẻo có độ sụt 8 cm Cốt liệu dùng để chế tạo

là cốt liệu trung bình Bêtông sử dụng là bêtông mác 300

Từ đó ta có yêu cầu đối với từng vật liệu nh sau :

10%, lơng nớc tiêu chuẩn của các loại ximăng này không vợt quá 27% để chế tạo hỗn hợp bêtông mác 300

tạp chất sét, bùn không quá 1% Yêu cầu về độ nén dập nh đối với ống dẫn nớc cao

áp Cấp phối hạt nằm trong quy phạm nh trên

Cốt liệu nhỏ(Cát) : cốt liệu nhỏ nhà máy sử dụng cùng loại cát để sản xuất panel sàn rỗng có yêu cầu tơng tự nh trên

3 Yêu cầu đối với bêtông thơng phẩm mác 250 # , 300 # , 350 # , 400 #

Bêtông thơng phẩm mác này có độ sụt là 12 cm, do vậy ta phải dùng phụ gia siêu dẻo để làm tăng độ sụt của bêtông, giảm lợng dùng nớc và do đó tăng cờng độ của bêtông

Từ đó ta có yêu cầu đối với từng loại vật liệu nh sau:

Ximăng : ximăng đợc dùng là loại ximăng PC40, bảo đảm các tính chất đã quy

i.4 tính toán cấp phối bêtông

để tính cấp phối bêtông ta dùng phơng pháp lý thuyết kết hợp với thực nghiệm

Với các sản phẩm khác nhau có các chỉ tiêu về kỹ thuật khác nhau Chính vì vậy phải thiết lập đợc phơng pháp tính cấp phối sao cho đơn giản và hiệu quả Bằng thực nghiệm nhiều tác giả đã đa ra đợc quan hệ phụ thuộc cờng độ nén của bêtông với tỷ lệ lợng dùng nớc và chất kết dính là một đờng cong quy tắc: R= f(X/N) Hay nói một cách khác mác của bêtông là một hàm phụ thuộc vào tỷ lệ N/X.

Công thức tiện lợi nhất và đợc dùng thực tế hiện nay là công thức của nhà bác học Thuy Sỹ I.Bôlômây và đợc BG- Skramtaep hàon thiện Công thức thể hiện

đợc sự phụ thuộc giữa cờng độ bêtông và tỉ lệ X/N đợc chuyển háo thành quan hệ

đờng thẳng giữa cờng độ và tỉ lệ X/N:

R28= A.Rx.(X/N – B) (đơn vị daN/cm2)

Trong đó: A : hệ số thực nghiệm đánh giá phẩm chất cốt liệu

Rx : cờng độ của ximăng

R28: cờng độ bêtông ở tuổi 28 ngày

bêtông thoả mãn yêu cầu tính công tác( độ lu động hay độ cứng) ở trạng thái đầm chặt

Dựa vào yêu cầu cờng độ bêtông, thời hạn đạt cờng độ thiết kế và các giá trị cờng độ trung gian khác( cờng độ khi tháo khuôn, khi giao hàng), điều kiện rắn chắc và hoạt tính của ximăng để quyết định tỉ lệ N/X hay X/N

Tính sơ bộ giá trị X/N theo Bôlômây – Skramtaep

R A R

.

5 , 0

R A R

.

5 , 0

28 −

X = N.X/NXác định sơ bộ lợng dùng cốt liệu lớn: Dựa vào giả thiết tổng thể tích tuyệt

đối các vật liệu thành phần cho 1m3 bêtông( ximăng, nớc, cốt liệu lớn, cốt liệu bé) tạo nên một khối đặc chắc có thể tích đúng bằng 1m3( bỏ qua thể tích không khí rất nhỏ lọt vào hỗn hợp bêtông) Nên ta có:

quanh các hạt cốt liệu lớn đợc biểu thị gián tiếp dới dạng hệ số d kd của thể tích va ximăng cát trong hỗn hợp so với thể rỗng Vr của cốt liệu lớn

k r P

ρx – khối lợng riêng của ximăng (kg/m3)

ρn – khối lợng riêng của nớc (kg/m3)

ρc – khối lợng riêng của cát (kg/m3)

ρd – khối lợng riêng của đá (kg/m3)

ρvd – khối lợng thể tích của đá (kg/m3)

rd - độ rỗng của đá

kd - hệ số d của vữa ximăng cát

Giải hệ phơng trình (*) và (**) ta có thể xác định đợc lợng dùng sơ bộ cốt liệu lớn đá cho 1m3 bêtông

=

d

vd d d vd d d vd

d

k r k

r

ρ

ρ ρ

ρ

1000 1

1000

D = .1000+(1.− ) = 1000.( −.1)+1

d d

vd

d d

d

vd

k r r k

r

ρ ρ

Từ đó ta tính đợc lợng dùng cốt liệu bé (cát) cho 1m3 bêtông

D N X

D N X

ρ ρ ρ

B2: Điều chỉnh thông số cấp phối

Điều chỉnh thông số cấp phối bêtông cần tiến hành những mẻ trộn thử Số ợng mẻ trộn phụ thuộc vào mức độ chính xác theo yêu cầu của cấp phối bêtông Qua những mẻ trộn thử ta xác định đợc một cấp phối tốt nhất với lợng dung ximăng nhỏ nhất

l-B3: Xác định lợng dùng vật liệu cho 1m3 bêtông và chọn ra cấp phối chuẩn

+ Đầu tiên xác định khối lợng thể tích thực tế của hỗn hợp bêtông từ những

mẻ trộn thử, sau khi đầm chặt theo một số phơng pháp ứng với hoặc gần với phơng thức tạo hình sản phẩm trong điều kiện sản xuất Từ đó có thể tích hỗn hợp bêtông của mẻ trộn

Vhh= ∑P/mvhh.Trong đó:

mvhh- Khối lợng thể tích thực của hỗn hợp bêtông đã đầm chặt

+ Biết đợc thể tích hỗn hợp bêtông, lợng dùng từng thành phần của mẻ trộn

ta tính đợc lợng dùng vật liệu thực tế cho 1m3 bêtông và cấp phối theo tỉ lệ khối ợng Lấy khối lợng ximăng làm đơn vị (1: C/X: D/X: N/X) Sau đó ta đúc mẫu và kiểm tra cờng độ bêtông ở tuổi 3,7,14 hay 28 ngày của mẻ trộn có cấp phôi tốt nhất

l-để đợc mác bêtông

1 Bêtông để sản xuất panel đặc và tờng trong sử dụng công nghệ Caset :

Bê tông M250, độ sụt SN = 8cm

Tơng tự phần trên ta có :

300 350

300 2

,

−

− +

d d

K K

K K

300 350

36 , 1 42 , 1 36 , 1

2 ,

−

− +

45 , 1

Dựa vào biểu đồ hình 5.8 (trang 102 sách “Giáo trình công nghệ bê tông xi măng”

RN

350 400

400

−

− +

d d

K K

K K

350 400

36 , 1 42 , 1 42 , 1

−

− +

=

d K

=1,435

2.3.Xác định lợng dùng đá

Đ = .(1000.−1)+1

d d

Vd K r

ρ

1 ) 1 435 , 1 ( 46 , 0

45 , 1

C = [ 1000 - ( c

d N X

D N X

ρ ρ ρ

3 TÝnh to¸n cÊp phèi choh çn hîp bª t«ng th¬ng phÈm

300 350 300

−

− +

d d

K K K

K

300 350

36 , 1 42 , 1 36 , 1

−

− +

45 , 1

C = [ 1000 - (

7 , 2

1225 1

212 1 , 3

§iÒu chØnh møc ngËm c¸t :

D C

C

=> D =(606 +1225) - 824 kg = 1007kg

Bảng vật liệu dùng cho 1 m3 bêtông mác 250 dùng để sản xuất bêtông thơng phẩm

350 400

350

−

− +

d d

K K

K K

350 400

42 , 1 47 , 1 42 , 1

−

− +

45 , 1

C = [ 1000 - ( 3713,1 +2121 +12062,7 )]ì2,65 = 587 (kg)

Điều chỉnh mức ngậm cát :

D C

HÖ sè kd :

350 400

350 400 400 5 ,

−

− +

d d

k k k k

( 415 , 5 400 )

350 400

42 , 1 47 , 1 47 ,

−

− +

45 , 1 1000

= +

−

×

×

(kg)Lîng dïng c¸t:

350 400 400

−

− +

d d

k k k k

350 400

42 , 1 47 , 1 47 ,

−

− +

=

Lợng dùng đá:

Đ = 1166

1 ) 1 53 , 1 ( 46 , 0

45 , 1 1000

= +

−

ì

ì

(kg)Lợng dùng cát:

C = [ 1000 - (

7 , 2

1166 1

212 1

, 3

D(kg)

N(lít)

Mác bêtông(kG/cm2)

Độ sụt SN(cm)

chuẩn về cấp phối thực tế với độ ẩm của cát là Wc = 2% và của đá dăm là Wd = 1% Cách tính nh sau : Lợng cát thực tế : Ctt = C.100/(100 – Wc)

Lợng đá thực tế : Đtt = D 100/(100- Wd)

Lợng nớc thực tế mà chúng ta phải cung cấp là:

Ntt = N - (Ctt.Wc + Dtt.Wd)

Với cách tính nh trên từ bảng cấp phối bêtông với giả thiết là vật liệu là khô tuyệt

đối ta có bảng cấp phối thực tế dùng trong sản xuất nh sau :

Bảng cấp phối bêtông dùng cho các sản phẩm với giả thiết cốt liệu là khô tuyệt đối

(kg)

C(kg)

D(kg)

N(kg)

Mác bêtông(kG/cm2)

Độ sụt SN(cm)

I.5 Kế hoạch sản xuất của nhà máy

Số ngày làm việc thực tế trong một năm

N = 365 - ( x+y+z )

Trong đó:

365 : Số ngày trong năm

x : Số ngày nghỉ chủ nhật : 52 ngày

y : Số ngày nghỉ lễ tết : 8 ngày

z : Số ngày nghỉ bảo dỡng, sửa chữa : 5 ngày

Số ca làm việc trong một ngày với phân xởng tạo hình : 2 ca/ngày

Số giờ làm việc trong ca : 7,5 giờ/ca

Số ca sản xuất trong một ngày với phân xởng trộn hỗn hợp bêtông là 3 ca (trong đó

2 ca cho việc tạo hình sản phẩm và một ca cho việc cung cấp bêtông thơng phẩm cho thị trờng)

Số ca làm việc trong một ngày với phân xởng dỡn hộ bêtông là 3 ca

I.6 Sơ đồ dây chuyền công nghệ toàn nhà máy

Kho ximăng Bunke tiếp nhận

Vít tải Buồng hỗn hợp

ống dẫn ximăng đến

phân xởngtrộn

Thiết bị dớ tải máng rung Băng tải Trạm trung chuyển

Thiết bị dớ tải máng rung Băng tải Trạm trung chuyển

Chế tạo các linh kiện cốt thép Nớc

Máy bơm

Phần ii Thiết kế công nghệ II.1 Tiếp nhận và bảo quản nguyên vật liệu

Đối với mỗi xí nghiệp sản xuất bêtông thì khâu tiếp nhận và bảo quản nguyên vật liệu là khâu rất quan trọng Kho là nơi dự trữ, bảo quản nguyên vật liệu ban đầu đáp ứng đầy đủ yêu cầu, kế hoạch sản xuất của xí nghiệp

Bunke trung gian

Máy trộn Bunke chứa HHBT Thiết bị cấp HHBT

Phễu tiếp nhận

Đờng ống Thiết bị khử

Vòi mềm

Đổ bêtông và rung vách mềm

Thùng chứa Thiết bị định lợng

Thiết bị cấp HHBT Máy đổ bêtông Rải HHBT lần 1 Luồn lõi rung

Đặt lưới cốt thép trên và chi tiết chờ

Rải HHBT lần 2 và chấn động lõi rung

Rải HHBT lần 3 và chấn động lõi rung

Rung chấn động Rút lõi tạo rỗng Nâng tấm gia trọng

Giải phóng neo cắt đuôi cốt thép Tháo khuôn

Làm sạch và lau dầu khuôn

Đặt lưới cốt thép dư

ới vào khuôn

Cẩu khuôn lên máy đặt khuôn

Gia công nhiệt

Căng cốt thép

và neo trên khuôn ngoài

Đặt khung cốt thép

Cẩu khuôn len máy đặt khuôn

Hạ tấm gia trọng

Tuỳ vào loại nguyên vật liệu và các sản phẩm cần bảo quản mà có một loại hay nhiều loại kho thích hợp với chúng, có thể là kho kín, kho hở, kho liên hoàn…

Bởi vậy, mỗi loại nguyên vật liệu ta sẽ dựa vào các tính chất cơ bản và yêu cầu kỹ thuật để chọn ra một loại kho phù hợp, đồng thời có hiệu quả kinh tế cao nhất

Chính vì thế kho là điểm khởi đầu quan trọng ảnh hởng tới chất lợng của vật liệu dự trữ cũng nh sản phẩm tạo thành sau này

II.1.1 Kế hoạch cung cấp các loại nguyên vật liệu.

Cát 43005 64507,5 143,35 215 101,2 151,8 13,5 20,2

Lợng dùng vật liệu có tính đến hao hụt

Trong thực tế quá trình sản xuất, lợng nguyên vật liệu thờng bị hao hụt mất mát qua các công đoạn sản xuất Do đó để đảm bảo khối lợng nguyên vật liệu cung cấp cho sản xuất cần tính đến hao hụt qua các công đoạn sản xuất

Khi kể đến hao hụt ở các khâu của quá trình sản xuất là 5% ta có lợng dùng nguyên vật liệu khi kể đến hao hụt là Qhh = Q.(1,05)

Kết quả đợc thống kê trong bảng sau:

Bảng thống kê lợng dùng nguyên vật liệu của nhà máy (đã kể đến hao hụt)

Để bảo quản xi măng thờng dùng các loại kho sau:

tầng 1 để thuận tiện cho việc bốc dỡ và sử dụng xi măng Nền và tờng kho phải đợc chống thấm tốt

Bunke và kho Xilô

+ Kho Bunke: Có dung tích từ 250 – 1000 tấn, thờng đợc xây dựng cho các nhà máy bê tông công suất bé, loại kho này gồm hàng loạt Bunke tiết diện hình chữ nhật, hình vuông hoặc hình tròn, mỗi cái đều có đáy dỡ tải Loại kho này có nhợc

điểm là hệ số sử dụng diện tích không cao, mức độ cơ giới hoá và tự động hoá thấp.+ Kho Xilô: Hiện nay để bảo quản xi măng trong nhà máy ngời ta thờng dùng kho Xilô Các loại kho này thờng đợc thiết kế định hình, kho Xilô đợc làm bằng thép hoặc bê tông cốt thép có tiết diện tròn hoặc vuông, đờng kính từ 1,5 – 5 m, Xi lô

xi măng về nhà máy, số ngày dự trữ trong kho, thông thờng V = 100 ữ 1500 tấn Xilô bằng thép có thể di chuyển và tháo dỡ đợc.

Với điều kiện khí hậu nớc ta và với điều kiện sản xuất của nhà máy ta nên chọn kho kiểu Xilô Ưu điểm của kho này là bốc dỡ xi măng nhanh chóng, cơ khí hoá và tự động hoá cao, đảm bảo chất lợng xi măng Dùng loại kho này cho phép ta giảm đợc chi phí bao bì, tiết kiệm một khoản tiền khá lớn, có ảnh hởng đến công tác sản xuất và vận chuyển xi măng Vận chuyển ximăng bằng phơng pháp khí nén thông thoáng cho phép giảm hao tốn năng lợng điện tăng tốc độ vận chuyển ximăng không khí lên 10 – 20 lần Thiết bị vận chuyển ximăng bằng khí nén

dựa trên độ chảy của vật liệu dạng bột ở trạng thái bão hoà không khí nén Không khí nén đa vào ống dẫn ximăng dới dạng tia nhỏ, do đó tách rời các hạt ximăng, thay lực ma sát giữa các hạt ximăng bằng lực ma sát giữa ximăng với không khí Hỗn hợp ximăng – khí vận chuyển đợc trong ống dẫn gần nh dòng chất lỏng nên có thể vận chuyển đợc xa ống dẫn khí nén thông thoáng đợc chia làm 2 phần theo chiều cao, phần trên vận chuyển ximăng đợc ngăn cách với phần dới chứa khí nén bằng các màng ngăn thấm khí đặc biệt Khí nén đợc đa vào phần dới nhờ quạt áp lực 400 – 500mm cột nớc thuỷ ngân Ximăng đợc đa vào phần trên qua cửa nạp Thiết bị này sử dụng có hiệu quả để vận chuyển ximăng liêu tục

và trực tiếp vào bunke trung gian của phân xởng trộn khi quãng đờng vận chuyển không xa quá Tuy vậy dùng kho Xilô cũng có một số nhợc điểm cần khắc phục

nh chi phí đầu t xây dựng, công nghệ máy móc thiết bị lớn Nhng xét về mặt lâu dài

ta nên đầu t xây dựng loại kho xi măng Xilô này

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của kho xi măng kiểu Xi lô

Ximăng vận chuyển bằng ôtô Sitéc

Thiết bị dỡ tải bơm khí nén (đặt trên ôtô)

Thuyết minh quá trình công nghệ:

Xi măng rời đợc bơm từ ô tô lên thẳng nóc xilô, ở đây hỗn hợp xi măng và không khí đợc đa thẳng vào xilô chứa xi măng, xi măng rơi xuống, bụi và không khí sẽ theo ống dẫn ra buồng lọc bụi, xilô có áp lực nên khi tháo dỡ xi măng, mở van xả thì xi măng sẽ tự chảy xuống vít tải đặt ở phía dới Từ đó xi măng đợc vít tải

đa lên máy bơm khí nén để vận chuyển lên lầu trộn Nếu cần đảo xi măng trong xilô thì chỉ cần đa xi măng từ xilô lên máy bơm để lại bơm ngợc lên xilô Đây là một quá trình tuần hoàn

b.Tính toán công nghệ và chọn trang thiết bị vận chuyển và bảo quản ximăng.

z- Số ngày dự trữ trong kho ,z = 7 ngày

Vậy lợng ximăng cần dự trữ là mx=99,9.7 = 697,9 tấn

Với lợng ximăng là 697,9 tấn ta cần có kho ximăng với sức chứa là

kđ hệ số chứa đầy kho, kđ = 0,9

Kho xilô

Thiết bị dỡ tải (máy nén khí thông thoáng)

Bơm vít xoắn khí nén

Trạm trộn bêtông

=> Mk =

9 , 0

9 , 697

= 777 (T)Vậy ta chọn loại kho xilô cơ giới có sức chứa là 1000 (T) ,cụ thể kho có các chỉ tiêu sau:

Số lợng ngời phục vụ

Công suất thiết bị điện,kW

Vốn đầu t, triệu đồng

Tiêu tốn riêng (tính cho 1T)

-Điện,kW

-Không khí nén,m3

-Chi phí lao động,ngời/giờ

250547163,9894

2,602,720,5710,2

b.2 Tính chọn trang thiết bị cho kho xi măng.

b.2.1 Xiclôn lọc bụi

+ Nguyên tắc hoạt động của xiclôn

Dòng hỗn hợp không khí và xi măng với vận tốc lớn đi vào theo phơng tiếp tuyến với thân thiết bị, khi vào trong xiclôn dòng không khí sẽ chuyển động xoáy các hạt xi măng va vào thành trong xiclôn mất gia tốc và rơi xuống phía dới, còn không khí sạch sẽ đợc thoát ra ngoài nhờ động năng có sẵn của chúng

+ Ta có loại xiclôn có các đặc trng kỹ thuật sau

Ta chọn xiclôn có D = 400 mm, hệ số áp lực không khí p =1028 N/cm2, để năng suất lọc bụi cao khi bơm khí và xi măng lên kho cần có áp lực phụ bên ngoài

là máy bơm khí nén Ta sử dụng hệ thống lọc bụi bao gồm 4 xiclôn

D14,

bị nén khí cung cấp qua các ống nhánh dỡ tải vào buồng thoáng, thiết bị nén khí

đặt trên xe vận chuyển ximăng và làm việc nhờ động cơ ôtô

Chọn xe chở xi măng: S – 652 của Liên Xô có các thông số kỹ thuật sau

-Tải trọng hữu ích: 22 Tấn

-Dung tích hữu ích: 21 m3

T2: Thời gian tiếp liệu

= 4 xe Chọn 5 xe trong đó 4 xe chạy còn 1 xe dự trữ

b.2.4 Tính chọn vận chuyển ximăng bằng khí nén:

Vận chuyển ximăng bằng phơng pháp khí nén thờng đợc sử dụng trong các nhà máy cấu kiện bêtông cốt thép công suất lớn với u điểm cơ banr là vận chuyển ximăng trên những khoảng cách lớn và không phải ngắt quãng cũng nh gây bụi và tổn thất ximăng

Ximăng đa về nhà máy bằng ôtô xitéc và đợc các thiết bị vận chuyển bằng khí nén đa lên chứa tại các xilô Trong quá trình sử dụng, ximăng đợc tháo ra ở các cửa dới đáy xilô Từ các kho xilô dới tải trong bản thân, ximăng rơi vào buồng tiếp nhận sau đó vít xoắn quay nhanh cuốn ximăng vào buồng hõn hợp đồng thời khí nén đợc phun ra qua vòi phun vào buồng hỗn hợp làm tơi ximăng tạo nên hỗn hợp

ximăng và không khí Dơis tác động của khí nén, hỗn hợp này đợc vận chuyển theo ống kín Phơng pháp này có thể vận chuyển ximăng theo phơng ngang tới 200m, theo phơng đứng tới 30m Năng suất thiết bị khi đờng kính vít xoắn 150mm đạt tới 15- 20 tấn/giờ, khi đờng kính vít xoắn là 250mm đạt tới 75- 100 tấn/ giờ.

Chọn kiểu thiết bị bơm khí nén phụ thuộc vào công suất nhà máy, dây

thông thoáng vận hành liên tục

Thiết bị bơm khí nén thông thoáng vận hành kiểu liên tục: Ximăng từ bunke tiếp nhận đợc đa đến phần trên buồng hỗn hợp bằng băng chuyền ruột gà có áp lực Buồng hõn hợp chia làm hai phần theo chiều cao, giữa hai phần đợc ngăn bằng vật liệu xốp có nhiều lớp Khí nén có P = 2- 3 atm đa vào phần dới buồng Ximăng đợc nâng nên dới dạng hỗn hợp và đi vào ống vận chuyển Năng suất thiết bị 30- 60 tấn/giờ, có thể tới 100 tấn/giờ, vận chuyển lên cao tới 20-30m và đi xa tới 200m Thiết bị này sử dụng hiệu quả để vận chuyển ximăng liên tục vào bunke trung gian của phân xởng trộn Khi khoảng cách vận chuyển không xa quá 200m

Các thông số kỹ thuật của thiết bị bơm khí nén thông thoáng kiểu vận hành liên tục nh sau:

m3/phútmmKwKgTấn/h

m3

chiếctấn

m3

mm

m3/hKm/htấn/phútphút

độchiếcmmmmmmmmmmmmmm

4100017

144,1100148081125222125509500,5-1306,544000,66D1,26D2,26D2D0,3D4,56D

II.1.3 Vận chuyển bốc dỡ và bảo quản cốt liệu.

a Quá trình công nghệ.

Cũng nh xi măng cốt liệu cần dự trữ một số ngày nhất định để đảm bảo cho

xí nghiệp làm việc đợc liên tục trong cả những điều kiện thời tiết xấu

Kho cốt liệu gồm nhiều loại kho

Kho bãi: là loại kho đơn giản rẻ tiền ngời ta thờng dùng kho bãi trong điều kiện cơ giới hoá cha cao, nặng về lao động thủ công

Kho cầu cạn và hành lang ngầm: loại kho này có sức chứa lớn hơn, có khả năng cơ giới hoá cao hơn kho bãi Tuy vậy, loại kho này dễ bị ngập lụt khi có ma lớn

Kho Bunke để hở: vật liệu để trong kho này chất lợng đảm bảo tốt hơn, trình

độ cơ giới hoá cao, tuy vậy loại này vốn đầu t lớn

Kho kiểu Bunke có mái che: loại kho này vật liệu bảo đảm tốt, cơ giới hoá và

tự động hoá đợc

Việc lựa chọn kho cốt liệu phụ thuộc vào phơng tiện vận chuyển, phơng pháp tiếp nhận và yêu cầu bảo quản Do yêu cầu về sản phẩm em chọn loại kho Bunke kiểu có mái che Kho đợc làm chìm xuống đất một phần, thành bên nghiêng một góc 45O ữ 60O, để chứa vật liệu khác nhau ngời ta ngăn kho thành các ngăn riêng biệt bằng vách ngăn bê tông cốt thép dày 100 mm Vật liệu đợc đa vào các ngăn bằng các băng tải và ở trên xe dỡ tải riêng biệt Việc đa vật liệu ra nhờ băng tải phía dới hành lang ngầm

Loại kho này tuy vốn đầu t lớn nhng vẫn đợc sử dụng rộng rãi phù hợp với công suất và dây chuyền sản xuất

Sơ đồ làm việc của phân xởng tiếp nhận và bảo quản nguyên vật liệu

Cát ,Đá

Ôtô tự đổTrạm tiếp nhận cốt liệu

Băng tảiTrạm trung chuyểnBăng tải nghiêngBăng tải ngangKho cốt liệuThiết bị dỡ tải máng rung

Băng tải

Thuyết minh sơ đồ công nghệ :Đá răm (mua ở Kiện Khê)và cát (mua ơ Vĩnh Phúc)

đợc vận chuyển về nhà máy bằng đờng bộ (dùng ôtô tự đổ).Cốt liệu tại nhà máy

đ-ợc bảo quản bằng kiểu kho “bán bunke cầu cạn” Hoạt động của kho nh sau : Ôtô trở cốt liệu về nhà máy sẽ đợc đổ xống trạm tiếp nhận cốt liệu đặt chìm xuống xuống mặt đất ,từ đây nhờ băng tải cốt liệu đợc đa lên trạm trung chuyển (trạm trung chuyển ở đây có tác dụng đổi hớng chuyển động của dòng vật liệu để giảm mặt bằng xây dựng).Sau đó cốt liệu đợc đa lên kho cốt liệu nhờ băng tải,từ đây cốt liệu đợc chuyển sang băng tải của cầu cạn nằm ngang dọc kho,từ đó đợc gạt vào các ngăn tơng ứng của kho.Kho cốt liệu (bán bunke cầu cạn) có bán Bunke đợc đặt chìm từng phần hay toàn bộ trong đất với góc nghiêng tơng ứng của các thành bên (gần 450) và đắp bẳo vệ bằng lăng trụ đất ,kho đợc chia thành từng ngăn bằng các t-ờng bêtông cốt thép để bảo quản cốt liệu theo loại và cớ hạt kho đợc lợp bằng các tấm tôn trên khung bêtông cốt thép

Cốt liệu đợc lấy ra qua các máng chảy nằm ở trong sàn của hành lang ngầm và qua các cấp liệu máng rung xuống băng tải trong hành lang ngầm ,sau đó đợc băng tải nghiêng đa về phân xởng trộn

b tính toán công nghệ và chọn trng thiết bị vận chuyển bốc dỡ và bảo quản.

Cát và đá đợc vận chuyển đến nhà máy bằng ôtô tự đổ Trạm tiếp nhận cốt liệu này là hệ thống gồm nhiều Bunke đặt chìm dới đất, phía trên các mặt Bunke có các tấm ghi để cho vật liệu rơi xuống mặt Bunke mà bánh ôtô vẫn di chuyển đợc trên các mặt tấm ghi, không bị thụt

Tính chọn số Bunke cần thiết để chứa cát và đá

Chọn thời gian dự trữ ở các Bunke là 0,5 ngày thể tích Bunke cần phải chứa là

Q: Là lợng cốt liệu cần tiếp nhận trong ngày

T: Thời gian dự trữ ở Bunke

K: Hệ số chứa đầy Bunke, K = 0,9

+ Thể tích cần thiết ở Bunke chứa cát là:

V1 = 83 , 6

9 , 0

5 , 0 5 ,

150 ì = (m3)

+ Thể tích cần thiết ở Bunke chứa đá:

V2 =

9 , 0

5 , 0 3 ,

202 ì

= 112,4 (m3) Chọn Bunke tiếp nhận có kích thớc nh sau:

Theo hình vẽ ta có:

4000

1200 1600

Vchóp = (16 0,16 1,6)

3

6,

6,83 = 3 chiếc

Số Bunke chứa đá là:

nđ =

93,28

4,112

d ng dz

T Q

⇒ d = 2020,,39ì7

z

Ta có mặt cắt ngang của kho cốt liệu nh hình vẽ:

Vậy diện tích mặt cắt ngang của kho là :

0 1

4

4 , 0 10 4

2 2

b a tg

b a b a H

Lk: Chiều dài kho

F: Diện tích mặt cắt ngang của kho

Kho chứa 2 loại vật liệu là đá dăm và cát

+ Đối với cát:

Lc =

72,38

6,1170

4,1573

• Tính phơng tiện vận chuyển cốt liệu về nhà máy

+ Đá dăm mua ở Kiện Khê - Hà Nam, đợc vận chuyển bằng ô tô chuyên dụng 8 tấn

Phơng tiện vận chuyển chỉ làm 1 ca: 7,5 giờ

Vậy số chuyến ô tô chở trong một ngày là:

N =

65,2

5,7 = 2,83 chuyến , có thể trở là 3 chuyến Vậy số ôtô cần để

trở đá là :

3

41 = 13,7 chiếc

Ta chọn 15 xe trong đó 14xe chở còn 1 xe dự trữ

+ Cát mua ở sông Lô, vận chuyển từ bến phà đen với quãng đờng khoảng 20 km, cát đợc vận chuyển bằng ôtô ben 8 tấn có đặc tính kỹ thuật giống nh xe chở đá Với quãng đờng vận chuyển là 20km thì chu kỳ chuyển động của xe khoảng 1 giờ

Vậy một xe có số chuyến chở trong một ngày là 7 chuyến, khối lợng cát dùng trong một ngày là 225,8 tấn

Số chuyến cần thiết trong một ngày là:

2,7

8,225

+Băng tải dới dãy bunke tiếp nhận

ở đây ta tính cho băng tải vận chuyển đá ,do công suất vận chuyển đá lớn hơn khá nhiều so với vận chuyển cát nên băng tải vận chuyển cát cũng đợc lấy bằng chiều rộng băng tải vận chuyển đá

Vì xe tải chỉ làm việc một ca do đó năng suất cần dỡ tải là:

C k

Q B

11 , 39 4

Tại vị trí cuối của trạm tiếp nhận

đặt bunke trung gian để tiếp nhận cốt

liệutừ băng tải ngang chuyển sang băng

tải nghiêng để vận chuyển lên mặt

đất

Ta chọn bunke có kích thớc nh hình vẽ

• Tính băng tải nghiêng vận chuyển cốt liệu từ bunke trung gian lên mặt đất Chiều cao mà băng tải cần vận chuyển lên bunke trung gian thứ hai đặt trên mặt

đất để chuyển lên kho cốt liệu là:

H = 259,0

8,4 = 18,5 (m)

Chiều cao mà băng tải cần vận chuyển từ bunke trung gian lên kho cốt liệu là

Chiều dài của băng tải

15sin

H = 259,0

5,9 = 36,7 (m)

Ln = L cos180 = 36,7ì0,966 = 35,4 m

Chiều rộng của băng tải

Vì yêu cầu của công suất băng tải này cũng bằng công suất yêu cầu của băng tải ngang nên ta chọn chiều rộng của băng tải B = 500 mm

Băng tải này chạy dọc theo kho có chiều dài là L = 72 m Chiều rộng băng tải chọn là B = 500mm, vì công suất của nó cũng bằng công suất yêu cầu của băng tải nghiêng

Chiều dài băng tải: Ln = 30 – 2 = 28 m

Băng tải này chạy dọc suốt kho tiếp nhận cốt liệu, để tiếp giáp với băng tải nghiêng vận chuyển cốt liệu lên trạm trộn thì chiều dài băng tải phải thêm 1m nữa Vậy chiều dài băng tải là: 73m

Chọn băng tải có chiều rộng là B = 500mm